/**
 * @author Miguel Zea
 * @author Diego Bran
 * @author Derek Orbaugh
 * @author Eduardo Drummond
 * @author Javier Gracía
 * | -------------------------------------------------- |
 * |        Universidad Del Valle De Guatemala          |
 * | -------------------------------------------------- |
 * | Algoritmos y Estructuras de Datos.                 |
 * | Sección 20.                                        |
 * | Hoja de Trabajo #4.                                |
 * | 14/08/2012.                                        |
 * | Descripción: implementación de una calculadora     |
 * | que evalúe expresiones en fortmato postfix,        |
 * | aplicando stacks representados con vectores, array |
 * | lists y listas (simples, dobles y circulares) y    |
 * | empleando los patrones de diseño factory (para la  |
 * | selección de la lista y el stack a implementar) y  |
 * | singleton (para la calculadora).                   |
 * | -------------------------------------------------- |
 */

package postfixcalculator;

/**
 * Implementación de una Calculadora que evalúe expresiones en formato PostFix,
 * mediante la implementación del objeto pila (StackVector) previamente descrito.
 * 
 */
public class PostfixCalculator extends javax.swing.JFrame {
    
    static boolean instanceFlag = false;
    StackFactory<Float> SFactory = new StackFactory<>();
    Stack<Float> Operands = SFactory.getStack("LL", "DL");
    
    /**
     * Pre: cada elemento de la expresión en formato PostFix se encuentra separado
     * por espacios en blanco.
     * Post: retorna el resultado de evaluar la expresión en formato PostFix contenida
     * en la cadena expression, en caso de ser válida. De lo contrario retorna un 
     * mensaje de error de sintáxis genérico.
     */
    public String EvaluateExpression(String expression, Stack<Float> operands) {
        boolean Error_Flag = false, Action_Flag = false, LastElement = false, OperatorCheck = false;
        Float temp;
        int StartIndex = 0, EndIndex = 0;
        String SubStr = "";
        
        for (int i = 0; i < expression.length(); i++){
            if (expression.charAt(i) == ' ') {
                StartIndex = i;                                                 // Se toma como índice de inicio la posición de un espacio en blanco de la cadena. 
            } else if ((i != expression.length() - 1) && (expression.charAt(i + 1) == ' ')) {
                EndIndex = i;                                                   // En caso de no estar posicionado en el último caracter de la cadena, se toma como 
                Action_Flag = true;                                             // índice final la posición del espacio en blanco posterior al del índice de inicio y
                                                                                // se levanta la bandera de acción.
            } else if (i == expression.length() - 1) {
                EndIndex = i;                                                   // Caso contrario se levanta la bandera de última sub-cadena, adicionalmente a lo 
                Action_Flag = true;                                             // descrito anteriormente.
                LastElement = true;
            }
            
            if (Action_Flag) {
                Action_Flag = false;
                SubStr = expression.substring(StartIndex, EndIndex + 1);        // Se forma una sub-cadena mediante los índices de inicio y final, la cual contenga ya sea
                                                                                // un número o símbolo de la expresión en formato PostFix.
                if (LastElement) {
                    if(!isOperator(SubStr)) {
                        Error_Flag = true;                                      // En caso de ser la última sub-cadena, se evalúa si ésta corresponde a un símbolo, con el 
                        break;                                                  // fin de determinar la validez de la expresión PostFix ingresada.
                    }
                }
                
                try {
                    operands.push(Float.valueOf(SubStr.trim()).floatValue());   // Se evalúa si la subcadena corresponde a un número. De ser así, se añade a la pila de operandos.
                } catch (NumberFormatException ex) {
                    if (isOperator(SubStr)) {                                   // Caso contrario, se evalúa si corresponde a alguno de los símbolos permitidos. Si no, se levanta
                        OperatorCheck = true;                                   // una bandera de error genérico, dada la invalidez del formato de la expresión.
                       
                        if (operands.size() >= 2) {
                            temp = operands.pop();                              // Si corresponde a alguno de los símbolos permitidos, se procede a evaluar la operación correspondiente
                            operands.push(Compute(SubStr, operands.pop(), temp)); // empleando los últimos 2 operandos de la pila. Luego el resultado se ingresa a la pila de operandos.
                        } else {
                            Error_Flag = true;                                  // Si al momento de evaluar la operación, no existen suficientes operandos en la pila, se lenvanta
                            break;                                              // la bandera de error genérico.
                        }
                        
                    } else {
                        Error_Flag = true;
                        break;
                    }
                }
            }
        }

        if ((Error_Flag) || (!OperatorCheck) || (operands.size() > 1)) {        // Se evalúa si hubo operadores en la expresión, si en el estado final de la pila se encuentra más
            while (!operands.empty()) {                                         // de un elemento (el resultado) o si se levantó la bandera de error. Si alguna de las condiciones  
                temp = operands.pop();                                          // cumple, se vacía la pila y se retorna un mensaje de error genérico.
            }
            return "Expresión Inválida";
        } else {
            return operands.pop().toString();                                   // Caso contrario, se retorna una cadena con el valor que corresponde al resultado de la evaluación
        }                                                                       // de la expresión en formato PostFix.        
        
    }
    
    /**
     * Pre: rawStr no contiene dígitos.
     * Post: retorna verdadero si y sólo si dentro de la cadena rawStr se encuentra
     * alguno de los símbolos permitidos (+, -, *, /).
     */
    public boolean isOperator(String rawStr) {
        if ((rawStr.trim().equals("+")) || (rawStr.trim().equals("-")) || (rawStr.trim().equals("*")) || (rawStr.trim().equals("/"))) {
            return true; // Se emplea el método trim para eliminar los espacios de la cadena de entrada
        } else {
            return false;
        }
    }
    
    /**
     * Pre: rawStr no contiene dígitos.
     * Post: retorna el resultado de la operación Operand1 (Symbol) Operand2,
     * en donde el símbolo (y su operación respctiva) se encuentran dentro de
     * la cadena rawStr.
     */
    public float Compute(String rawStr, Float Operand1, Float Operand2) {
        if (rawStr.trim().equals("+")) {
            return Operand1 + Operand2;
        } else if (rawStr.trim().equals("-")) {
            return Operand1 - Operand2;
        } else if (rawStr.trim().equals("*")) {
            return Operand1 * Operand2;
        } else if (rawStr.trim().equals("/")) {
            return Operand1 / Operand2;
        } else {
            return 0;
        }
    }
    
    /**
     * Pre: ninguna.
     * Post: crea una nueva instancia de PostfixCalculator.
     */
    public PostfixCalculator() throws SingletonException {
        if (instanceFlag) {
            throw new SingletonException("Sólo se permite una instancia de la Calculadora Postfix");
        } else {
            instanceFlag = true;
            initComponents();
        }
        
    }

    public void finalize() {
        instanceFlag = false;
    }
    /**
     * This method is called from within the constructor to initialize the form.
     * WARNING: Do NOT modify this code. The content of this method is always
     * regenerated by the Form Editor.
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    // <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="Generated Code">//GEN-BEGIN:initComponents
    private void initComponents() {

        jTextField1 = new javax.swing.JTextField();
        jLabel1 = new javax.swing.JLabel();
        jButton1 = new javax.swing.JButton();

        setDefaultCloseOperation(javax.swing.WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
        setBackground(new java.awt.Color(0, 0, 0));
        setBounds(new java.awt.Rectangle(0, 0, 0, 0));
        setCursor(new java.awt.Cursor(java.awt.Cursor.DEFAULT_CURSOR));
        setForeground(new java.awt.Color(0, 0, 0));

        jTextField1.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 18)); // NOI18N
        jTextField1.setForeground(new java.awt.Color(0, 51, 51));
        jTextField1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {
            public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {
                jTextField1ActionPerformed(evt);
            }
        });

        jLabel1.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 1, 18)); // NOI18N
        jLabel1.setForeground(new java.awt.Color(0, 51, 51));
        jLabel1.setText("Calculadora Postfix");

        jButton1.setForeground(new java.awt.Color(0, 51, 51));
        jButton1.setText("Evaluar");
        jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {
            public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {
                jButton1ActionPerformed(evt);
            }
        });

        javax.swing.GroupLayout layout = new javax.swing.GroupLayout(getContentPane());
        getContentPane().setLayout(layout);
        layout.setHorizontalGroup(
            layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)
            .addGroup(layout.createSequentialGroup()
                .addGroup(layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)
                    .addGroup(layout.createSequentialGroup()
                        .addGap(10, 10, 10)
                        .addComponent(jLabel1))
                    .addGroup(layout.createSequentialGroup()
                        .addGap(10, 10, 10)
                        .addComponent(jTextField1, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, 174, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE))
                    .addGroup(layout.createSequentialGroup()
                        .addGap(115, 115, 115)
                        .addComponent(jButton1)))
                .addContainerGap(javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE))
        );
        layout.setVerticalGroup(
            layout.createParallelGroup(javax.swing.GroupLayout.Alignment.LEADING)
            .addGroup(layout.createSequentialGroup()
                .addGap(19, 19, 19)
                .addComponent(jLabel1)
                .addGap(11, 11, 11)
                .addComponent(jTextField1, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE, javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, javax.swing.GroupLayout.PREFERRED_SIZE)
                .addGap(11, 11, 11)
                .addComponent(jButton1)
                .addContainerGap(javax.swing.GroupLayout.DEFAULT_SIZE, Short.MAX_VALUE))
        );

        pack();
    }// </editor-fold>//GEN-END:initComponents

    private void jTextField1ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {//GEN-FIRST:event_jTextField1ActionPerformed
        // TODO add your handling code here:
    }//GEN-LAST:event_jTextField1ActionPerformed

    /**
     * Pre: la caja de texto no está vacía (evaluado dentro del método).
     * Post: la caja de texto muestra el resultado de la evaluación de la expresión
     * en formato infix, en caso de ser correcta. De lo contrario, despliega un 
     * mensaje de error de sintáxis.
     */
    private void jButton1ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {//GEN-FIRST:event_jButton1ActionPerformed
        if (jTextField1.getText().length() != 0) {
            jTextField1.setText(EvaluateExpression(jTextField1.getText(), Operands));
        }
    }//GEN-LAST:event_jButton1ActionPerformed

    /**
     * @param args the command line arguments
     */
    public static void main(String args[]) {
        /*
         * Set the Nimbus look and feel
         */
        //<editor-fold defaultstate="collapsed" desc=" Look and feel setting code (optional) ">
        /*
         * If Nimbus (introduced in Java SE 6) is not available, stay with the
         * default look and feel. For details see
         * http://download.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/lookandfeel/plaf.html
         */
        try {
            for (javax.swing.UIManager.LookAndFeelInfo info : javax.swing.UIManager.getInstalledLookAndFeels()) {
                if ("Nimbus".equals(info.getName())) {
                    javax.swing.UIManager.setLookAndFeel(info.getClassName());
                    break;
                }
            }
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            java.util.logging.Logger.getLogger(PostfixCalculator.class.getName()).log(java.util.logging.Level.SEVERE, null, ex);
        } catch (InstantiationException ex) {
            java.util.logging.Logger.getLogger(PostfixCalculator.class.getName()).log(java.util.logging.Level.SEVERE, null, ex);
        } catch (IllegalAccessException ex) {
            java.util.logging.Logger.getLogger(PostfixCalculator.class.getName()).log(java.util.logging.Level.SEVERE, null, ex);
        } catch (javax.swing.UnsupportedLookAndFeelException ex) {
            java.util.logging.Logger.getLogger(PostfixCalculator.class.getName()).log(java.util.logging.Level.SEVERE, null, ex);
        }
        //</editor-fold>

        /*
         * Create and display the form
         */
        java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() {

            public void run() {
                new PostfixCalculator().setVisible(true);
            }
        });
    }
    // Variables declaration - do not modify//GEN-BEGIN:variables
    private javax.swing.JButton jButton1;
    private javax.swing.JLabel jLabel1;
    private javax.swing.JTextField jTextField1;
    // End of variables declaration//GEN-END:variables
}
